粗晶脆化后韧性明显下降 研究焊接热影响区的脆化问题,了解和认识脆化现象主要涉及粗晶脆化、组织脆化以及热应变时效脆化等脆化机制,从而提高其韧性以改善整个接头的力学性能。 粗晶脆化是指焊接热影响区因晶粒粗大而发生韧性降低的现象。一般来讲,晶粒尺寸越大,晶界结构越疏松,抵抗冲击载荷的能力越差,因而脆性越大,韧性越低,在焊接热影响区的过热区中,由于受热温度很高而发生了严重的晶粒长大粗化,从而造成韧性明显下降。
母材的化学成分是影响晶粒粗大化的本质因素。由于晶粒长大是相互吞噬、晶界迁移的过程,如果钢中含有Nb、Ti、Mo、V、W、Cr等氮化物或碳化物的形成元素,就会阻碍晶界的迁移,从而防止晶粒的粗化。例如,不含这些元素的23Mn钢,在加热超过1000尤时晶粒就显著长大;而含有V、W和Cr的18Cr2WV钢,在加热到14001之后晶粒才开始长大,晶粒粗化受到明显限制。
焊接热输入也是影响晶粒粗化的主要因素。一般来讲,焊接热源的能貴密度越大,焊接热输入越小,晶粒的粗化程度越小。因此,为减小晶粒粗大引发的脆化倾向,应采用尽量低的焊接热输入进行焊接。 |